La mejor técnica única de creación de PCB de bricolaje

Finalmente he construido un laboratorio para diseñar electrónica. Tengo bastantes diseños que me gustaría probar. He probado la técnica de tóner/plancha de impresora varias veces, pero descubrí que no puedo crear tamaños de paso pequeños, ya que se rompen al quitar el papel de la impresora. Algunas personas han mencionado que esto se debe al uso de un LaserJet de Samsung en lugar de un HP.

Me pregunto qué métodos usa para desarrollar PCB para piezas únicas en su laboratorio o en casa (como yo). Estoy tratando de acelerar un paso a los componentes SMT/SMD y me gustaría algunos consejos de expertos experimentados sobre los mejores métodos de creación de PCB para probar los conceptos de la placa antes de enviarlos a un PCB MFG. Me gustaría algo que equilibre el costo, el tiempo y la belleza del producto terminado dirigido a un aficionado (en este momento) y orientado a componentes SMT/SMD.

Incluya fotografías/documentación de su método preferido. Gracias de antemano por su publicación.

Una máquina de circuito rápido . Es una máquina CNC que elimina el cobre mecánicamente y sin productos químicos desagradables.
Como esto se marcó como un duplicado de una pregunta recién cerrada: acabo de cargar una discusión grupal de 30 páginas sobre el método de transferencia de tóner a este archivo de Dropbox. Léalo allí y regrese y haga preguntas relevantes si parece ser de usar.
@Russell: 30 páginas es mucho, y supongo que también tendrá algo de ruido. ¿No puedes simplemente publicar la esencia de esto aquí?
Mucho ruido. Estilo conversacional. Tesoro para unos, escoria para otros. Alguien que use su cerebro puede subdividirlo en momentos en comparación con el tiempo que me llevaría a mí para obtener un beneficio desconocido. Fui tan lejos como para usar GMail para concatenar el hilo e hice un documento de Word a partir de él y lo publiqué en Dropbox. En el tiempo que me tomó hacer eso la pregunta había sido cerrada. lo he construido Si les importa, vendrán :-). Si no, entonces está bien.

Respuestas (8)

Para one-offs o prototipos utilizo:

  • Película de transferencia Press-n-Peel con una impresora láser (la azul)
  • Lana de acero y detergente para limpiar la PCB en blanco, luego un grabado breve en persulfato de amonio: eso da una superficie muy limpia, importante para una buena transferencia de la película
  • Una laminadora para transferir el patrón a la PCB; Modifiqué la laminadora para subir un poco su temperatura de funcionamiento, y el PCB es un poco grueso para la laminadora pero funciona
  • Persulfato de amonio hecho con agua caliente en un recipiente de helado, y que se asienta en un baño de agua caliente (un recipiente de helado más grande)

Esto da buenos resultados con anchos de trazo de hasta 10 mil; probablemente podría ir mejor, pero aún no lo he necesitado.

Para las placas de dos caras, pego las dos capas de película Press-n-Peel a dos trozos de PCB en los bordes para poder alinear bien las dos capas, luego coloco la PCB en blanco y la paso a través del laminador. Aquí hay algunas imágenes para ilustrar:

texto alternativoLa parte inferior (izquierda) y la parte superior (derecha) de un tablero simple de doble cara (el de arriba está impreso en espejo para que se superpongan cuando se le dé la vuelta). Normalmente imprimiría en la película azul Press-n-Peel, solo usando papel aquí para ilustración.

texto alternativoCon un lado pegado a la PCB de desecho (lado izquierdo) y los lados impresos uno frente al otro, sosténgalos hacia la luz y alinee el otro para que todos los agujeros y el contorno de la placa estén alineados.

texto alternativoAquí ambos están pegados a la chatarra de PCB. Ahora puede colocar el PCB en blanco limpio entre los dos (probablemente sea mejor pegarlo con cinta adhesiva a ambos lados para evitar cualquier movimiento) y pasarlo por el laminador (o plancharlo) para transferir el tóner al PCB.

Puede unir con cinta adhesiva las dos piezas de película o papel sin usar el trozo de PCB, pero cuando coloca la PCB en blanco entre ellas, puede obtener cierto movimiento relativo a medida que se flexionan alrededor de la PCB gruesa. Con la pieza de desecho del mismo grosor que la PCB en blanco, permanecen en el lugar correcto.

Un taladro de banco es bueno para cualquier perforación. Utilizo brocas de hasta 0,5 mm de diámetro pero con vástagos de 3 mm para que se sujeten fácilmente en el portabrocas.

Para los orificios pasantes, sueldo alambre de cobre delgado a las almohadillas de ambos lados. El cable proviene de un cable flexible multinúcleo; las hebras individuales tienen aproximadamente 0,2 mm u 8 mil de diámetro. ¡Esto toma algo de tiempo!

Y para soldar coloco pasta de soldar con una jeringa de punta fina, coloco las piezas con unas pinzas finas y luego reflujo en una sartén eléctrica. Algunas fotos más:

texto alternativo

Jeringuilla de pasta de soldadura en pads SMD.

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Colocación de componente con pinzas

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Una placa terminada: la placa de circuito impreso se fabricó profesionalmente, pero ensamblé los componentes y los soldé como se describe aquí. Estos son resistores y capacitores de tamaño 0402 (bastante pequeños, sorprendentemente fáciles de perder), un acelerómetro en un paquete QFN-16 (4x4 mm) y un chip de memoria en un paquete sin cables de 8 pines, de tamaño similar a un SOIC-8. (Esto es parte de un pequeño registrador de datos de acelerómetro, consulte vastmotion.com.au ).

¡Buena suerte!

¿Podría describir con un poco más de detalle el método que utiliza para los tableros de dos caras? ¿Tiene fotos de su proceso o un enlace (s) desde el que perfeccionó su proceso? También estaría muy interesado en obtener más detalles sobre el uso de la soldadura en pasta. ¡Gracias!
¡Sí, eso fue un poco incompleto! He añadido algunas fotos para ilustrar el proceso.
Excelente respuesta Juan. Espero que esto ocupe el primer lugar.
inyectar pasta de soldar es un poco lento. Su ferretería local probablemente tenga algunas láminas de calzas de latón de 0.003" o 0.005". Si lo graba como un PCB, puede hacer una plantilla con él. Aquí hay una foto de una plantilla que hice: imgur.com/UulSo (Esta se ha usado en alrededor de cien tableros). Más aquí: delorie.com/pcb/brass
¿Cómo se llama en las tiendas la "película de transferencia press-n-peel"? Al buscar en Google, se encuentran muchas cosas llamadas así, pero ninguna se comercializa a sí misma para la fabricación de PCB.
¿Dónde encontraste un laminador que pudiera manejar algo tan grueso como una PCB? Todos los que veo admiten un grosor máximo de 5 mils, mientras que la mayoría de los PCB tienen entre 300 y 600 mils.
@Cerin Este es el que uso (sin afiliación). Lo he usado con tablas de 0,8 mm; otros han informado que usan ese modelo específico con tableros de 1,6 mm.

A menos que tenga el más mínimo de los presupuestos más pequeños, simplemente haga que los tableros sean fabricados profesionalmente.

Realmente, puede obtener una buena oferta en PCB, con proveedores como:

  • 33Each.com — 60 pulgadas cuadradas, doble cara, espaciado 6/6. $33 c/u, pedido mínimo: 4 (1 si tiene una dirección universitaria)
  • GoldPhoenix : bueno para tiradas más grandes, el costo varía según los requisitos.
  • ExpressPCB : 3 placas por $51 en total, doble cara, sin máscara de soldadura ni seda, requisito de tamaño rígido de 3,8 × 2,5
  • Circuitos AP : sin experiencia personal, consulte los comentarios a continuación.
  • Sunstone Circuits : tan barato como $ 28 por un prototipo. Rápido y de buena calidad, nunca he tenido problema (De Garrett Fogerlie).
  • Parque OSH — $5 por pie cuadrado En doble cara, $ 10 Sq. En, 4 capas. Las placas vienen con una máscara de soldadura púrpura (!).

En general, descubrí que (al menos para mí) no vale la pena intentar hacer mis propios tableros, cuando puedo comprar un tablero mucho mejor o ~ $ 50.

Además, con la mayoría de las placas fabricadas profesionalmente, obtienes todas las sutilezas, como la máscara de soldadura y la serigrafía. Tener una máscara de soldadura hace que soldar componentes de paso pequeño sea mucho más fácil, y la seda hace que poblar componentes sea mucho más fácil, especialmente cuando las placas se vuelven grandes.

¿Cuánto vale tu tiempo para ti?

Editar: se eliminó BatchPCB de la lista porque ya no existen ( vendidos a OSH Park en 2013).

Puedo tener una tabla lista para ensamblar en menos de una hora. A 30 libras la hora por mi tiempo, es muy rentable para mí. Podría conseguir una tabla más bonita para eso, pero tendría que esperar un par de semanas.
Nombre falso: Estoy de acuerdo en que se pueden obtener excelentes resultados con una mfg de pcb... sin embargo, debo ir con Leon en este caso. Si tengo un pelo salvaje en mi trasero, quiero poder construirlo en unas pocas horas en lugar de esperar más de 2 días. Sin embargo, si voy a hacer algunos de ellos, definitivamente enviaré el PCB al MFG.
@Leon Heller - ¿Menos de una hora? ¿En serio? ¿Incluyendo la perforación? Supongo que tus tableros tienen menos agujeros que casi todos mis proyectos.
@Fake Name: SMT es el futuro.
Todavía necesito al menos 20 vías en mis tableros más básicos.
Si puede pasar 'n' días creando prototipos, dibujando un esquema y diseñando los componentes, no veo por qué no puede pasar una hora o dos haciendo una placa. Ustedes deben tener la paciencia de una roca porque cuando termine mi diseño no quiero nada más que sostener el tablero terminado en mis manos y probarlo.
La prisa puede arruinar cualquier cosa .
@Señor. Hedgehog: las placas de las que hablo son completamente SMT. Supongo que solo hago cosas complejas.
Todo lo que pueda hacer que necesite una sola capa de cobre lo puedo hacer con veroboard y cableado punto a punto. Todo lo demás lo he enviado a apcircuits.com (una o dos capas, respuesta extremadamente rápida) o sunstone.com (multicapa, placas más grandes, mayor volumen). No vale la pena mi tiempo tratando de grabar mis propios tableros, especialmente los de doble cara.
@AndrewKohlsmith, no había visto circuitos antes, son perfectos si solo quieres 2 simples. Sunstone es bastante asequible para un número ligeramente mayor. @FakeName, ¿los agregaría a su lista de buenos proveedores? @FakeName, en cuanto a la complejidad de la placa, uso SMD casi exclusivamente y tengo muchas vías solo para la cantidad de componentes.
He hecho algunos tableros a partir del pedido de PCB de DorkbotPDX ( dorkbotpdx.org/wiki/pcb_order ) que agrupan pedidos similares a BatchPCB y envían paneles completos a fab. Cuesta $5/pulgada cuadrada (por 2 caras) y obtienes 3 copias de tu tablero.
También debo mencionar que pedí placas de DorkbotPDX. Resultaron bastante agradables. Laen incluso detectó un problema con una placa y se tomó el tiempo para explicarme lo que había hecho mal en Eagle. Gran servicio y gran precio. Recomendaría DorkbotPDX a cualquiera.
@AndrewKohlsmith - falso. Lo específico que puede hacer con un prototipo de PCB personalizado es colocar huellas para piezas de paso fino exactamente donde las quiere. Puede obtener tableros prefabricados con la mayoría de las huellas, pero estará cortando el material de tablero y pegándolo donde lo necesite, o tendrá un prototipo que es mucho más grande mecánicamente que el resultado final. Ser capaz de poner el prototipo en su carcasa puede ser clave a veces. Incluso probar los desafíos de ensamblaje de una placa que también está ordenando al mismo tiempo a veces puede valer la pena.
@ChrisStratton es muy raro que necesite un prototipo que esté mecánica y eléctricamente cerca del final. Por lo general, quiero que mis prototipos mecánicos prueben el ajuste/la forma y los eléctricos tengan muchos desgloses y puedan llegar a todo.
@AndrewKohlsmith: a menudo necesito que mis prototipos coincidan tanto eléctrica como mecánicamente, para poder demostrar el resultado final exactamente como se usaría y verificar que no haya problemas eléctricos/mecánicos interrelacionados. Los prototipos hechos de placas de prototipos más grandes tienden a ser bastante difíciles de manejar: soy lo suficientemente eficiente para hacer los personalizados que tiendo a evitar eso, aunque se me conoce por hacer adaptadores de placas de prueba para huellas que no tenía a mano para poder experimentar con circuitos alrededor de un nuevo componente. A veces, envío un pedido de PCB y también hago uno el mismo día.

Obtengo excelentes resultados (hasta 8/8 mil) utilizando la técnica de fotograbado. Utilizo una impresora de inyección de tinta HP 5940 económica con película Mega Electronics JetStar Premium para las transparencias con placas de resistencia positiva recubiertas previamente, expuestas en una unidad de exposición UV casera. Los tableros se revelan en una solución de hidróxido de sodio y se graban con cloruro férrico en un pequeño recipiente de plástico en un viejo recipiente para lavar platos con aproximadamente 1" de agua muy caliente. El pequeño recipiente se agita manualmente y el grabado dura unos 5 minutos. I puede hacer una tabla en unos 20 minutos, sin incluir la perforación.

Aquí está uno de mis tableros.

Este grupo es un muy buen recurso para hacer PCB en casa.

Hasta ahora he utilizado el método de ácido muriático + peróxido de hidrógeno. ¿Qué tan complicado es el proceso que usas? ¿Qué tipo de eliminación se requiere? Gracias por el enlace, voy a echarle un vistazo ahora mismo.
El cloruro férrico tiñe mal las cosas. Dura mucho tiempo, y la vida se puede prolongar agregando ácido clorhídrico. Las pequeñas cantidades que se usan en el hogar se pueden tirar por el inodoro, el contenido de cobre es mínimo y las compañías de agua usan cloruro férrico.
Es bueno saber... Aquí en los Estados Unidos, odiaría tener a la EPA llamando a mi puerta.

No soy un experto experimentado pero... He aprendido de ellos.

Tengo la segunda impresora monocromática Samsung más barata disponible y no tengo problemas con los trazos finos; Dudo que sea tu impresora.

He tenido un buen éxito con los laminadores, pero alguien me dijo recientemente que esto podría ser peligroso en modelos más baratos con un blindaje inadecuado (ya que la placa es altamente conductiva).

He vuelto a planchar para tableros de dos caras, ya que parece ser un poco más preciso. Si no obtiene buenas transferencias, intente usar una lijadora eléctrica con una tasa de grano muy alta para que quede mucho más limpio que cualquier otro cepillo abrasivo. Entonces, lo más importante que debe hacer al usar una plancha es empujar con fuerza , muy fuerte y mantenerla en su lugar durante al menos 30 segundos a la vez. Si tiene papel brillante normal y no puede ver los rastros, probablemente no esté listo para remojar.

Otra cosa que he encontrado para ayudar es tener un borde de aproximadamente 2 mm alrededor de todo el circuito. Esto tiende a pegarse primero y ayuda a evitar que el papel se mueva mientras planchas.

Actualmente mi kit incluye los siguientes artículos:

Mi nueva cámara llega hoy y tengo la intención de lanzar un "sitio web de viaje" mientras aprendo y experimento con la electrónica. Uno de los primeros videos que publicaré será mi proceso de producción de PCB.

Interesante. Estoy corriendo con el Samsung ML-2250. No he reemplazado el tóner en algunos años. Probaré tu sugerencia y reemplazaré ese tóner. Estaría muy interesado en ver su sitio/videos. Por favor, deje un enlace en los comentarios cuando esté activo. Esperamos comprobarlo.
Creo que el problema número 1 que tiene cualquier persona que fabrica sus propias placas es que en realidad no comienzan con cobre LIMPIO . El cobre limpio es rosado, no cobrizo. Lávelo bien y déjelo 15 segundos en un baño de grabador, luego lávelo inmediatamente con agua destilada. Notarás que el tablero es de color rosa intenso. Esto es cobre limpio.
@ThaKidd: agregué una nueva respuesta ya que está relacionada con este tema (demasiado larga para un comentario). Todavía no he hecho el recorrido, espero que sea el próximo.
Extraño, cuando todavía estaba haciendo mis propios tableros, presionar la plancha muy fuerte era la clave para arruinarlo: ¡el tóner se derretía y fluía hacia los lados! Quizás mi impresora depositó el tóner demasiado generosamente o algo así :)
Si bien hay muchas variables, obtuve excelentes resultados con impresoras HP económicas, pero resultados terriblemente inutilizables con una Brother comparable y una Canon grande para toda la oficina, usando los mismos procedimientos. Así que creo que la impresora/tóner definitivamente es un factor.
Stackoverflow parece estar rompiendo la mayoría de sus enlaces con algún tipo de sistema de seguimiento de mala calidad. Aparecen como http://rads.stackoverflow.com/amzn/click/<id>y redireccionan a una página 404 a pesar de que sus enlaces originales aún funcionan.

Acabo de terminar de crear un tutorial sobre cómo construir un Bubble Etch Tank (sin calefacción), en casa, con un costo y esfuerzo mínimos. Espero que esto sea útil para alguien:

  1. Lo que necesitarás
  2. Fontanería del sistema de aire
  3. hacer burbujas
  4. La canasta de PCB

Recomendaría aumentar la resolución a 720p pero, por supuesto, esto es opcional.

Agregaré más actualizaciones (como ver el tanque en acción) a 13 voltios bastante pronto.

También votaría por chinos baratos en alta mar. iteadstudio.com puede hacer 10 tableros de 50x50 mm por $10, y el envío aéreo de 3 días para el pedido es < $30. El tiempo total de entrega es un poco más de una semana. Escuché que seeedstudio.com es muy similar (y en realidad puede estar usando la misma fábrica de PCB). Obtiene máscara de soldadura, pantalla de seda, vías, enchapado, el shole shebang. El único inconveniente es que solo pueden hacer un grosor de cobre de 1 oz y no son muy precisos en pasos pequeños (8 mil es su mínimo).

Para hacer la mía, no recomendaría la ruta del molino CNC. Sí, está bien que pueda perforar la misma tabla que fresa, pero el fresado genera polvo de vidrio que es muy malo para los pulmones, y rompe fácilmente los pequeños trozos que necesita, y el acabado del borde es un poco irregular y no es confiable para lanzamientos pequeños. En cambio, preferiría tableros con recubrimiento fotosensible a base de UV. Impresión láser de la máscara (inversa) sobre transparencias. Exponga en una cama UV (puede construirlo usted mismo si realmente lo desea). Revelar. Grabar al agua fuerte.

Entonces, esa fresadora CNC aún puede ser útil para taladrar la placa :-) De esta manera, aún no obtendrá placas de orificio pasante, vías, etc.

La única justificación real para hacer uno propio es en los casos en que el hecho de que pueda diseñar, fabricar y probar el circuito dentro de unas pocas horas de un solo día es importante para el progreso de su proyecto general. Bueno, eso y la gente de RF y otros que necesitan exóticos.
pcbshopper.com es un excelente lugar para buscar y comparar fabricantes de PCB. (Solo soy un usuario, no tengo ninguna otra conexión).

Gracias a todos hasta ahora por sus respuestas. Creo que he tomado una decisión con respecto al futuro diseño de la placa de circuito. He estado investigando un poco y encontré un equipo que creo que podría ser la mejor ruta. No solo es ecológico, sino que también es útil de muchas otras maneras. Los apoyos tienen que ir a Brian por desencadenar la investigación que condujo a la epifanía.

En lugar de tratar con productos químicos que requieren eliminación, tiempo y no es lo ideal ya que vivo en un condominio, he decidido construir una fresadora CNC. Existen numerosos tutoriales y parece que se puede construir uno por ~ $ 500 (o menos si se usan piezas recuperadas). Aquí hay algunos enlaces que he encontrado hasta ahora.

instructables

Participar (1 de 3) , (2 de 3) y (3 de 3)

El molino no solo serviría para eliminar el cobre, sino que también se puede usar para construir una máscara de soldadura. Esto permitiría una fabricación SMD/SMT más sencilla utilizando el método de reflujo de sartén.

Planeo investigar más para ver si se puede armar una máquina cnc 'combo' que también aproveche la impresora de plástico 3D RepRap . Imagina las posibilidades de este combo asesino. Podría fabricar casi cualquier cosa y debería costar menos de $ 1000.

¿Cómo planea agregar una máscara de soldadura a las placas usando el CNC? ¿Está comprando tableros de cobre preenmascarados y "lijando" efectivamente la máscara de soldadura para las almohadillas, y luego va un poco más profundo para eliminar la máscara de soldadura y el cobre en busca de rastros?
A menos que gaste mucho dinero, el fresado de PCB es muy lento.
@LeanHeller, @ThaKidd, Usamos molinos cnc en mi escuela como proceso simple (también grabado químico). Son lentos y las brocas son costosas de reemplazar.
En particular, reprap.org/wiki/Automated_Circuitry_Making muestra una PCB que fue fresada por un RepRap.
@ThaKidd, publique un seguimiento sobre su experiencia con la fresadora CNC. Tengo una fresadora CNC, pero todavía tengo que fresar una placa de circuito impreso, ya que parece llevar mucho tiempo. Agregue eso al hecho de que puede obtener un buen prototipo por $ 100 en unos pocos días o $ 20-30 en una semana si quiere esperar.
@ThaKidd, ¿terminaste yendo con el CNC? ¿Cuáles fueron tus experiencias?

No obtenía resultados fiables al planchar con transferencia de tóner. Modifiqué una plancha para gofres vieja, llamada PCB Press . Me gusta la capacidad de producir una placa prototipo en casa en menos de una hora. Si necesito algo de calidad profesional, envío el prototipo probado a Fab House.

Tu enlace está muerto.
La mejor técnica única de creación de PCB de bricolaje
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